МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ Національній університет "Львівська політехніка" Звіт до лабораторної роботи №7 АЛГОРИТМИ ВИКОНАННЯ АРИФМЕТИЧНИХ ОПЕРАЦІЙ НАД БАГАТОРОЗРЯДНИМИ ЧИСЛАМИ В ОДНОКРИСТАЛЬНОМУ МП 8080 (КР580ВМ80А Виконала Ст.гр.КН-3 ЛЬВІВ 2006 МЕТА РОБОТИ: вивчити алгоритми виконання арифметичних операцій над багаторозрядними числами в однокристальному мікропроцесорі Intel 8080 (КР580ВМ80А). Набути практичних навиків складання та налагоджування програм виконання операцій додавання/віднімання та множення/ділення багаторозрядних чисел з використанням цих алгоритмів.. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Однокристальний мікропроцесор Intel 8080 (КР580ВМ80А) - 8 розрядний, тобто виконує арифметико-логічні операції над байтами даних. Однак в багатьох застосуваннях МПС 8-біт недостатньо для одержання заданої точності. В МП КР580ВМ80А можна визначити тип даних любого формату (ефективно кратний 8-бітам: 24біти, 32біти,...,1024біти). На основі виконання заданого набору команд, виконання операцій з такими форматами можна здійснювати побайтно у 8-розрядному АЛУ. Тому над числами, що представляються двома і більше байтами, основні арифметичні операції реалізуються програмним шляхом. Додавання та віднімання багаторозрядних чисел цілого типу При складанні програм додавання і віднімання багаторозрядних чисел важливу особливість становить організація циклічної частини арифметичної операції. Дані операції спочатку починають виконувати над молодшими байтами (при початковому CY=0), а пізніше над всіма решта (з молодшого до найстаршого) з врахуванням переносів. Основними командами, що забезпечує додавання текучих байтів з врахуванням прапорця переносу CY є команди: ADC r (A)(A)+(r)+(CY); ADC M (A)(A)+((H)(L))+(CY); ACI байт (A)(A)+(байт)+(CY); віднімання: SBB r (A)(A)-(r)-(CY); SBB M (A)(A)-((H)(L))-(CY); SBI байт (A)(A)-(байт)-(CY); Наведені команди дадавання/віднімання використовують значення переносу CY, сформованого на попередньому повторенні циклу. Тобто, організований цикл багаторозрядної арифметичної операції не повинен містити команд, що можуть змінити значення CY. Якщо внесення в цикл багаторозрядної операції команд, що впливають на прапорець переносу, необхідне, то попередньо запам'ятовується CY, а перед багаторозрядною операцією - відновлюється. Множення та ділення багаторозрядних чисел цілого типу В однокристальному мікропроцесорі Intel 8080 (КР580ВМ80А) у 8 розрядному АЛУ ефективно виконувати операцію множення (4)х(4)=(8) розрядними числами. Відомі способи і алгоритми множення/ділення (алгоритм Бута, ділення з відновленням залишку) виконуються в МПС через команди додавання/віднімання та зсуву багаторозрядних даних Для богаторозрядних цілих чисел в однокристальному мікропроцесорі КР580ВМ80А можна створити підпрограму множення різноманітних двійкових форматів (8)х(4)=(12), (8)х(8)=(16), (16)х(8)=(24), (16)х(16)=(32) та ін. Множення над двома n1 та n2-бітними співмножниками формує (n1+n2) -розрядний добуток. Підпрограма ділення багаторозрядних чисел більших ніж 8-розрядів може використовувати формати (16):(8), (24):(8), (24):(16), (32):(16) та ін. Ділення над двома n1, n2-бітними співмножниками формує (n1-n2) - розрядну частку. Однак, перетворення в процесі виконання арифметичних операцій, у випадку великого об'єму вхідних багаторозрядних даних і вихідних результатів, веде до помітних витрат комп'ютерного часу. Тому сучасні скалярні мікропроцесори у вигляді надвеликих інтегральних схем (НВІС) використовують 64-розрядне АЛУ та пакетні форми представлення Арифметичні операції над числами в форматі з фіксованою комою В форматі з фіксованою комою відводяться ціла частина і дробова частина у вигляді цілих чисел. Один старший розряд використовається в якості знаку. Кома відділяє цілу частину числа від дробової та займає фік...